2017年高考物理一輪復(fù)習(xí)第13章動(dòng)量守恒定律波粒二象性第1講動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課時(shí)作業(yè)

1、 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 一、選擇題（18 題為單選題，910 題為多選題） 1. （2015 浙江自選模塊）如圖所示，甲木塊的質(zhì)量為 m,以v 的速度沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng)，正前方有一靜止的、質(zhì)量為 m的 乙木塊，乙上連有一輕質(zhì)彈簧。甲木塊與彈簧接觸后 I#學(xué)號(hào) 0580160（ ） A. 甲木塊的動(dòng)量守恒 B. 乙木塊的動(dòng)量守恒 C. 甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 D. 甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒 答案：C 解析：兩木塊在光滑水平地面上相碰，且中間有彈簧，則碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī) 械能也守恒，故選項(xiàng) A B 錯(cuò)誤，選項(xiàng) C 正確。甲、乙兩木塊碰撞前、后動(dòng)能總量不變，但 碰撞過(guò)程

2、中有彈性勢(shì)能，故動(dòng)能不守恒，只是機(jī)械能守恒，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。 2. （2014 福建理綜）一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率 V。進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使 箭體與衛(wèi)星分離。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為 m,后部分的箭體質(zhì)量為 m,分離后箭體以速率 V2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力與分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率 V1為 導(dǎo)學(xué)號(hào) 05801610 ( ) A. Vo V2 m C. V0 V2 m 答案：D 解析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律，得 (m+ m) V0 = mv1 + mv2 m V1 = V0+ ( V0 V2) m 選項(xiàng) D 正確。 3. 如圖所示，質(zhì)量為 m的人立于平板車(chē)上，人與車(chē)

3、的總質(zhì)量為 M人 與車(chē)以速度V1在光滑水平面上向東運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此人相對(duì)于車(chē)以速度 V2豎直 m D. V0+ (V0 V2) m B. V0+ V2 2 跳起時(shí)，車(chē)的速度變?yōu)?導(dǎo)學(xué)號(hào) 05801611 （ ） A. MV MV M m 向東 Mv M- m 向東 答案：D 解析：人和車(chē)這個(gè)系統(tǒng)，在水平方向上合外力等于零，系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒。設(shè) 車(chē)的速度vi的方向?yàn)檎较?，選地面為參考系。初態(tài)車(chē)和人的總動(dòng)量為 Mv，末態(tài)車(chē)的動(dòng)量 為(MH n)vi(因?yàn)槿嗽谒椒较蛏蠜](méi)有受到?jīng)_量，其水平動(dòng)量保持不變 )。人在水平方向上 對(duì)地的動(dòng)量仍為mv, 則有 Mv = (Mk n)vi+ mv (MH n

4、)vi= ( M- n)vi 所以vi= Vi,正確答案應(yīng)為 Do 4. (20i5 福建省莆田一中期末)如圖所示，一質(zhì)量 M= 3.0kg 的長(zhǎng) ， 方形木板 B放在光滑水平地面上，在其右端放一個(gè)質(zhì)量 m= i.Okg 的小 十 木塊Ao給A和B以大小均為 4.0m/s，方向相反的初速度，使 A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，B開(kāi)始向右 運(yùn)動(dòng)，A始終沒(méi)有滑離B板。在小木塊 A做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，木板速度大小可能是 導(dǎo)學(xué)號(hào) 0580i6i2 ( ) A. 1.8m/s B. 2.4m/s C. 2.8m/s D. 3.0m/s 答案：B 解析：A先向左減速到零，再向右加速運(yùn)動(dòng)，在此期間，木板減速運(yùn)動(dòng)，最終它們保

5、持 相對(duì)靜止，設(shè)A減速到零時(shí)，木板的速度為vi，最終它們的共同速度為 V2,取水平向右為正 8 方向，則 Mv- mv= Mv, Mv= ( m) v2，可得vi = ：m/s, V2= 2m/s，所以在小木塊 A做加速 3 8 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，木板速度大小應(yīng)大于 2.0m/s 而小于m/s，只有選項(xiàng) B 正確。 5. (20i4 重慶理綜)一彈丸在飛行到距離地面 5m 高時(shí)僅有水平速度 v = 2m/s,爆炸成 為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為 2 I。不計(jì)質(zhì)量損失，取重力加速度g= 10m/s2o 則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是 |導(dǎo)學(xué)號(hào) 0580i6i3 |( )C. Mv

6、+ Mv M- m 向東 D. vi 向東 4 兩塊的速度關(guān)系，然后再用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行求解。本題有兩種可能情況， 一是甲在前，另 一是甲在后。甲在前情況，設(shè)總質(zhì)量為 4m動(dòng)量守恒得 4mx2= 3mv甲+ mv乙，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī) 律知，甲圖中兩彈片的速度分別為 v甲=2.5m/s , v乙=一 0.5m/s，不滿足動(dòng)量守恒關(guān)系，選 項(xiàng) A 錯(cuò)誤；乙圖中兩彈片的速度分別為 v甲=2.5m/s , v乙=0.5m/s，滿足動(dòng)量守恒關(guān)系，選 項(xiàng) B 正確；甲在后情況，C 圖中v甲=1m/s, v乙=2m/s，不滿足動(dòng)量守恒關(guān)系，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤; D 圖中，v甲=一 1m/s , v乙=2m/s，同樣

7、不滿足動(dòng)量守恒關(guān)系，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。解題中注意動(dòng) 量守恒中的矢量性，以及運(yùn)動(dòng)情況的可能性。 6. (2015 渝中區(qū)模擬)如圖所示，光滑圓形管道固定在豎直面內(nèi)， 直 徑略小于管道內(nèi)徑可視為質(zhì)點(diǎn)的小球 A B質(zhì)量分別為 m、A球從管道 最高處由靜止開(kāi)始沿管道下滑， 與靜止于管道最低處的 B球相碰，碰后A、 B球均能剛好到達(dá)與管道圓心 O等高處，關(guān)于兩小球質(zhì)量比值衛(wèi)的說(shuō)法正 確的是 導(dǎo)學(xué)號(hào) 05801614 ( ) m C. = 1 m 答案：B 解析：由mgR= gmv可得v = 2gR則兩球碰后速度等大反向，碰撞前 A球下滑到最低 1 答案：B 解析：考查動(dòng)量守恒定律和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 解題的

8、點(diǎn)的速度設(shè)為 vo，由機(jī)械能守恒定律得： mg2 R= ?mvi,碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒可得： mv。= 7. 下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：如圖中自由下落的物體mv - mv。以上三式聯(lián)立可解得: mA _ m= 2一1,B 正確。 B 叫 6 經(jīng)反彈后，B能上升到比初位置高得多的地方。 A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m= 0.28kg , 在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量 0.1kg 的木棍B, B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底 之間有小空隙。將此裝置從 A下端離地板的高度 H= 1.25m 處由靜止釋放。實(shí)驗(yàn)中， A觸地 后在極短時(shí)間內(nèi)反彈， 且其速度大小不變； 接著木棍B脫離球A開(kāi)始上升，而

9、球A恰好停留 在地板上。則木棍 B上升的高度為(重力加速度g= 10m/s2) |導(dǎo)學(xué)號(hào) 05801615 |( ) A. 4.05m B. 1.25m C. 5.30m 答案：A 解析：球及棒落地速度 v= 2gH球反彈后與B的碰撞為瞬間作用，AB雖然在豎直方 向上合外力為重力，不為零。但作用瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況下，動(dòng)量近似守恒，故有 , 亠、 v，2 、 mv mv= 0 + mv2，棒上升高度為 h=2g，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，得 h= 4.05m。 &如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為 M的斜面，斜面表面光滑、 高度為h、傾角為0。一質(zhì)量為m(n 3 ?0 的速度

10、向右運(yùn)動(dòng)，B再與C發(fā)生碰撞，碰后 B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng)?；瑝K A B與軌道 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值，兩次碰撞時(shí)間均極短。求 導(dǎo)學(xué)號(hào) 05801621 1 解析：設(shè)滑塊質(zhì)量為 m A與B碰撞前A的速度為VA,由題意知，碰后 A的速度v A=： 8 3 V0, B的速度VB= 4V0，由動(dòng)量守恒定律得 B、C碰后瞬間共同速度的大小? 答案: 21 16 V。 (1)碰撞前瞬間 10 mv= mv A+ mB 設(shè)碰撞前A克服軌道阻力所做的功為 W,由功能關(guān)系得 WJ= 1mA 設(shè)B與C碰撞前B的速度為v B, B克服軌道阻力所做的功為 W,由功能關(guān)系得 WB= 1mB1mv，B 2 2 據(jù)題意

11、可知W= WB 設(shè)B、C碰后瞬間共同速度的大小為 V,由動(dòng)量守恒定律得 mV B= 2mv 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得 V=21Voo 16 14. (2014 廣東高考)如圖所示的水平軌道中， AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測(cè)器， C 處有一豎直擋板，物體 R沿軌道向右以速度 Vi與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞，并接合成復(fù)合 體 P,以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，探測(cè)器只在 ti= 2s 至t2= 4s 內(nèi)工作。已知 Pi、P2的質(zhì)量 都為 m= 1kg，P與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩=0.1，AB段長(zhǎng)L= 4m, g取 10m/s2，P、F2和P 均視為質(zhì)點(diǎn)，P與擋板的碰撞為彈性碰撞。 導(dǎo)學(xué)號(hào) 05801622

12、 (1) 若V1 = 6m/s，求P、R 碰后瞬間的速度大小 V和碰撞損失的動(dòng)能 E; (2) 若P與擋板碰后，能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過(guò) B點(diǎn)，求V1的取值范圍和P向左經(jīng) 過(guò)A點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能E。 答案：(1)3m/s 9J (2)10m/s V1 14m/s 17J 解析：(1) P和P2在碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有： mv= ( m m v v= 3m/s 碰撞過(guò)程中損失的動(dòng)能： 1 2 1 2 E=，mv孑 m m v = 9J (2) R、R 接合成復(fù)合體 P 后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)， a= 1m/s2 根據(jù)勻減速直線運(yùn)動(dòng)關(guān)系，當(dāng) P運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)有： 11 VB= v at vB v2= 2( a)3 L 當(dāng)t1= 2s 時(shí)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)有:12 Vi= 14m/s v= 7m/s VB= 5m/s 當(dāng)t2= 4s 時(shí)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)有： Vi= 10m/s v=